JP2566833B2 - 制振支持架構及び構造物の制振方法 - Google Patents
制振支持架構及び構造物の制振方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、制振支持架構及び構造物の制振方法に関
し、更に詳細には、支持架構材と制振装置を直列に配し
た制振支持架構及び構造物の制振方法に関する。
し、更に詳細には、支持架構材と制振装置を直列に配し
た制振支持架構及び構造物の制振方法に関する。
〈従来の技術〉 従来より、地震や強風等によって生ずる構造物の振動
を制御する制振技術として、構造物の架構中に配設され
るブレースにおいて、ブレース間に油圧ダイパーや粘弾
性体の制振材を介装してなる制御ブレースや、粘弾性体
を積層して成る制振装置をPC壁板の上部と梁との間に配
した制振壁等が知られており、これらの制振部材は、油
圧ダンパーの作用や粘弾性体のせん断変形によって振動
を減衰する。
を制御する制振技術として、構造物の架構中に配設され
るブレースにおいて、ブレース間に油圧ダイパーや粘弾
性体の制振材を介装してなる制御ブレースや、粘弾性体
を積層して成る制振装置をPC壁板の上部と梁との間に配
した制振壁等が知られており、これらの制振部材は、油
圧ダンパーの作用や粘弾性体のせん断変形によって振動
を減衰する。
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の制御部材にあって
は、油圧ダンパーや粘弾性体を用いた制振装置を配した
箇所は強度が小さいので、変位すなわち振幅の大きな振
動に対しては、その振動荷重によって最初に降伏する。
したがって、大地震時等に生じる大振幅の振動エネルギ
ーを有効に吸収できないとともに、降伏した制御装置を
再度使用できないという問題点があった。
は、油圧ダンパーや粘弾性体を用いた制振装置を配した
箇所は強度が小さいので、変位すなわち振幅の大きな振
動に対しては、その振動荷重によって最初に降伏する。
したがって、大地震時等に生じる大振幅の振動エネルギ
ーを有効に吸収できないとともに、降伏した制御装置を
再度使用できないという問題点があった。
また粘弾性体を用いる制振装置では、粘弾性体の層を
厚くして変位の大きな振動を制御する方法が考えられる
が、多量の粘弾性体を必要とするという欠点がある。
厚くして変位の大きな振動を制御する方法が考えられる
が、多量の粘弾性体を必要とするという欠点がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、
制振装置の強度が高いので制振装置が降伏することがな
く、大振幅の振動エネルギーを有効に吸収する制御支持
架構を提供することを目的とする。
制振装置の強度が高いので制振装置が降伏することがな
く、大振幅の振動エネルギーを有効に吸収する制御支持
架構を提供することを目的とする。
また本発明は、多量の粘弾性体を必要としない、制振
装置を含む制振支持架構を提供することを目的とする。
装置を含む制振支持架構を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は前記目的を達成するためになされたものであ
り、その要旨は、構造物の架構内に配される鋼製の支持
架構材と、該支持架構材に直列に接合される制振装置と
から成る支持架構であって、前記制振装置は、前記支持
架構材の支持方向に２個の構成部材を有し、各々の構成
部材の対向する各端部には、該各端部を収納するケーシ
ングを備えること無く、一方の構成部材から延長する複
数のプレートと他方の構成部材から延長する複数のプレ
ートとを微小間隔をもって相互に配置することにより、
前記制振装置の中央部に粘弾性体によって挾着されたプ
レートの積層部を形成することにより、構造物の振動に
対して前記積層部の粘弾性体のせん断変形で振動エネル
ギーを吸収するようにした制振支持架構にある。
り、その要旨は、構造物の架構内に配される鋼製の支持
架構材と、該支持架構材に直列に接合される制振装置と
から成る支持架構であって、前記制振装置は、前記支持
架構材の支持方向に２個の構成部材を有し、各々の構成
部材の対向する各端部には、該各端部を収納するケーシ
ングを備えること無く、一方の構成部材から延長する複
数のプレートと他方の構成部材から延長する複数のプレ
ートとを微小間隔をもって相互に配置することにより、
前記制振装置の中央部に粘弾性体によって挾着されたプ
レートの積層部を形成することにより、構造物の振動に
対して前記積層部の粘弾性体のせん断変形で振動エネル
ギーを吸収するようにした制振支持架構にある。
また本発明の要旨は、架構内に配される支持架構材
に、小振動を減衰させる働きを有し、前記支持架構材よ
りも強度の高い制振部材を直列に接合し、小振動に対し
ては前記制振装置の作用により、大振動に対しては前記
制振装置の作用及び前記支持架構材の塑性化により振動
エネルギーの吸収を分担する構造物の制御方法にある。
に、小振動を減衰させる働きを有し、前記支持架構材よ
りも強度の高い制振部材を直列に接合し、小振動に対し
ては前記制振装置の作用により、大振動に対しては前記
制振装置の作用及び前記支持架構材の塑性化により振動
エネルギーの吸収を分担する構造物の制御方法にある。
〈作用〉 本発明の制振支持架構は、小振幅の振動に対しては制
振装置に配設した粘弾性体のせん断変形によって、振動
エネルギーを吸収する。一方、大振幅の振動に対して
は、前記粘弾性体のせん断変形及び支持架構材の塑性化
によって振動エネルギーを吸収する。制振装置の強度
は、支持架構材の強度より高いので、粘弾性体に過度に
荷重がかかる以前に支持架構材の塑性化が始まる。した
がって制振装置に設けた粘弾性体は破断しない。
振装置に配設した粘弾性体のせん断変形によって、振動
エネルギーを吸収する。一方、大振幅の振動に対して
は、前記粘弾性体のせん断変形及び支持架構材の塑性化
によって振動エネルギーを吸収する。制振装置の強度
は、支持架構材の強度より高いので、粘弾性体に過度に
荷重がかかる以前に支持架構材の塑性化が始まる。した
がって制振装置に設けた粘弾性体は破断しない。
〈実施例〉 本発明の実施例を添付図面に基づいてより詳細に説明
する。
する。
第１図及び第２図に示すように、本発明の制振支持架
構１はブレース10と、該ブレース10の端部にボルトや溶
接等による断手手段によって取りつけられた制振装置20
とによって構成され、構造物の架構２へすじかい状にガ
セットプレート３を介して取り付けられている。
構１はブレース10と、該ブレース10の端部にボルトや溶
接等による断手手段によって取りつけられた制振装置20
とによって構成され、構造物の架構２へすじかい状にガ
セットプレート３を介して取り付けられている。
プレース10は、市販の形鋼、例えばＨ形鋼，溝形鋼，
山形鋼等によって作成される。
山形鋼等によって作成される。
制振装置20は、その平面図を表す第３図及びその側面
図を表す第４図に示すように２個の構成部材20a及び20b
を有する。制振装置20の中央部は、それぞれの構成部材
20a,20bから延長しその端部を形成する鋼製の薄厚プレ
ート21が、微小間隔をもって相互に重なる積層部20cが
形成する。前記積層する薄厚プレート21は、第５図に拡
大して示すように、その層間に粘弾性体22が介装し、該
粘弾性体22によって、相互に挾着される。粘弾性体22
は、流体のような粘性と、スプリングのような弾性を併
わせ持った力学挙動を示し、振動を熱エネルギーにして
吸収するアクリル系高分子材料や、ゴム系高分子材料で
ある。また第６図に示すように、前記積層部20cにおけ
る構造部材20bのフランジ延長部41cの側端部に、上下の
両フランジ41c,41cに亘って、ストッパー24を設け、前
記積層部20cにて積層する薄厚プレート21の、支持架構
１の軸と直角な方向への変位を押えてもよい。
図を表す第４図に示すように２個の構成部材20a及び20b
を有する。制振装置20の中央部は、それぞれの構成部材
20a,20bから延長しその端部を形成する鋼製の薄厚プレ
ート21が、微小間隔をもって相互に重なる積層部20cが
形成する。前記積層する薄厚プレート21は、第５図に拡
大して示すように、その層間に粘弾性体22が介装し、該
粘弾性体22によって、相互に挾着される。粘弾性体22
は、流体のような粘性と、スプリングのような弾性を併
わせ持った力学挙動を示し、振動を熱エネルギーにして
吸収するアクリル系高分子材料や、ゴム系高分子材料で
ある。また第６図に示すように、前記積層部20cにおけ
る構造部材20bのフランジ延長部41cの側端部に、上下の
両フランジ41c,41cに亘って、ストッパー24を設け、前
記積層部20cにて積層する薄厚プレート21の、支持架構
１の軸と直角な方向への変位を押えてもよい。
前記粘弾性体22を介装した薄厚プレート21の積層構造
により、また積層部20cの、支持架構１の軸と直角方向
断面における薄厚プレート21、フランジ延長部41c、補
強用の厚肉プレート27等の鋼製部材の断面積の和が前記
ブレース10の断面積により大きいことにより、制振装置
20は、ブレース10より高い強度を示す。 ブレース10に
取り付けられる構成部材20aは、第７図に示すようにＨ
形鋼30を母体としている。Ｈ形鋼30はフランジ31の幅が
Ｈ形鋼30の略中央部からブレース10側の端部に向って先
細りになり、その端部においてブレース10の幅と一致
し、また前記Ｈ形鋼30のフランジ31とウェブ32のブレー
ス10側にはボルト孔33が設けられている。これらはブレ
ース10と制振装置20との継手を容易にする。Ｈ形鋼30の
構成部材20b側には、上下のフランジ31,31間に矩形プレ
ート25と薄厚プレート21が相互に積層し、ボルト26によ
って圧着固定されている。また前記積層したプレート2
1,25の層の中間には、前記ウェブ32が溶着された補強用
の厚肉プレート27が設けられてる。矩形プレート25は、
前記薄厚プレート21を固定する為に用いるものでウェブ
32を挾んでその両側に配される。薄厚プレート21は、フ
ランジ31の構成部材20b側の幅と略同じ幅を有し、フラ
ンジ31の端部から構成部材20bに向って延長し、かつ上
下のフランジ31,31間に配される部分はウェブ32と略同
じ幅の切欠きを有し、該切欠きがウェブ32に嵌合する。
厚肉プレート27は、薄厚プレート21と略同じ平面形状を
呈し、そのブレース10側端部において、平面が台形状の
延長部を有している。
により、また積層部20cの、支持架構１の軸と直角方向
断面における薄厚プレート21、フランジ延長部41c、補
強用の厚肉プレート27等の鋼製部材の断面積の和が前記
ブレース10の断面積により大きいことにより、制振装置
20は、ブレース10より高い強度を示す。 ブレース10に
取り付けられる構成部材20aは、第７図に示すようにＨ
形鋼30を母体としている。Ｈ形鋼30はフランジ31の幅が
Ｈ形鋼30の略中央部からブレース10側の端部に向って先
細りになり、その端部においてブレース10の幅と一致
し、また前記Ｈ形鋼30のフランジ31とウェブ32のブレー
ス10側にはボルト孔33が設けられている。これらはブレ
ース10と制振装置20との継手を容易にする。Ｈ形鋼30の
構成部材20b側には、上下のフランジ31,31間に矩形プレ
ート25と薄厚プレート21が相互に積層し、ボルト26によ
って圧着固定されている。また前記積層したプレート2
1,25の層の中間には、前記ウェブ32が溶着された補強用
の厚肉プレート27が設けられてる。矩形プレート25は、
前記薄厚プレート21を固定する為に用いるものでウェブ
32を挾んでその両側に配される。薄厚プレート21は、フ
ランジ31の構成部材20b側の幅と略同じ幅を有し、フラ
ンジ31の端部から構成部材20bに向って延長し、かつ上
下のフランジ31,31間に配される部分はウェブ32と略同
じ幅の切欠きを有し、該切欠きがウェブ32に嵌合する。
厚肉プレート27は、薄厚プレート21と略同じ平面形状を
呈し、そのブレース10側端部において、平面が台形状の
延長部を有している。
ガセットプレート３に取り付けられる構成部材20b
は、第８図に示すように前記構成部材201aと略同様の構
成である。即ち、Ｈ型溝40を母体とし、そのフランジ4
1、ウェブ42には継手用のボルト孔43が設けられてい
る。上下のフランジ41,41間には矩形プレート25と薄厚
プレート21が相互に積層し、ボルト26によって圧着固定
されている。プレート25,21の層の中間にウェブ42に溶
着された補強用の厚肉プレート28が設けられている。
は、第８図に示すように前記構成部材201aと略同様の構
成である。即ち、Ｈ型溝40を母体とし、そのフランジ4
1、ウェブ42には継手用のボルト孔43が設けられてい
る。上下のフランジ41,41間には矩形プレート25と薄厚
プレート21が相互に積層し、ボルト26によって圧着固定
されている。プレート25,21の層の中間にウェブ42に溶
着された補強用の厚肉プレート28が設けられている。
構造部材20bの、矩形プレート25と薄厚プレート21と
の積層は、構成部材20aの積層と、矩形プレートの約半
分の厚さずれているので、第４図のごとく２個の構成部
材20aと20bとが一体化されると、各構成部材20a,20bの
薄厚プレート21は対向する構成部材20b,20aの薄厚プレ
ート21間のスペースに挿入され、相互に積層する。また
構成部材20bの厚肉プレート28は、ウェブ42を超えて延
長しないので、一体化される際に構成部材20aの厚肉プ
レート27とぶつからない。さらに、構成部材20bのフラ
ンジ41はウェブ42を超えて薄厚プレート21の並列して延
長し、延長部41Cは構成部材20aの最上層または最下層の
薄厚プレート21に粘弾性体22によって各々止着され、前
記積層部20cを覆う。
の積層は、構成部材20aの積層と、矩形プレートの約半
分の厚さずれているので、第４図のごとく２個の構成部
材20aと20bとが一体化されると、各構成部材20a,20bの
薄厚プレート21は対向する構成部材20b,20aの薄厚プレ
ート21間のスペースに挿入され、相互に積層する。また
構成部材20bの厚肉プレート28は、ウェブ42を超えて延
長しないので、一体化される際に構成部材20aの厚肉プ
レート27とぶつからない。さらに、構成部材20bのフラ
ンジ41はウェブ42を超えて薄厚プレート21の並列して延
長し、延長部41Cは構成部材20aの最上層または最下層の
薄厚プレート21に粘弾性体22によって各々止着され、前
記積層部20cを覆う。
以上のような構成によって、前記支持架構は様々な振
幅を有する振動エネルギーを吸収する。すなわち小振幅
の振動に対しては、第9a,9b図に概念的に示すように、
前記積層部の薄厚プレート21の間に配される前記粘弾性
体22のせん断変形によってエネルギーを吸収する。ここ
で、第9a図は制振装置20の粘弾性体22にせん断変形が生
じていない状態、第9b図の前記粘弾性体22にせん断変形
が生じた状態を示す制振装置20の断念図である。この時
の支持架構材１の荷重−変位関係は、第10図に示すよう
な履歴曲線を描く。一方大振幅の振動に対しては、前記
粘弾性体22のせん断変形とともに、ブレース10の塑性化
によって振動エネルギーの吸収を行う。この時の荷重−
変位関係を第11図に示す。変位が増大してもブレース材
の塑性化によって振動エネルギーが吸収される。また、
支持架構１にかかる荷重が一定の値を超えないので制振
装置20の粘弾性体22は破断しない。
幅を有する振動エネルギーを吸収する。すなわち小振幅
の振動に対しては、第9a,9b図に概念的に示すように、
前記積層部の薄厚プレート21の間に配される前記粘弾性
体22のせん断変形によってエネルギーを吸収する。ここ
で、第9a図は制振装置20の粘弾性体22にせん断変形が生
じていない状態、第9b図の前記粘弾性体22にせん断変形
が生じた状態を示す制振装置20の断念図である。この時
の支持架構材１の荷重−変位関係は、第10図に示すよう
な履歴曲線を描く。一方大振幅の振動に対しては、前記
粘弾性体22のせん断変形とともに、ブレース10の塑性化
によって振動エネルギーの吸収を行う。この時の荷重−
変位関係を第11図に示す。変位が増大してもブレース材
の塑性化によって振動エネルギーが吸収される。また、
支持架構１にかかる荷重が一定の値を超えないので制振
装置20の粘弾性体22は破断しない。
〈発明の効果〉 本発明の支持架構は支持架構材と、粘弾性体を有し、
前記支持架構材より高い剛性を持つ制振装置とによって
構成されるので、小振幅の振動に対しては、前記粘弾性
体によるせん断変形で、大振幅の振動に対しては、前記
粘弾性体によるせん断変形及び前記支持架構材の塑性化
により、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、
すなわち様々な振幅を有する振動、特に大振幅の振動を
制御することができる。また、支持架構にかかる荷重が
一定の値を超えなので、粘弾性体が破断しない。したが
って前記制振装置を他の支持架構材に取り付けて再使用
することができる。又多量の粘弾性体を用いないので設
計が容易である。
前記支持架構材より高い剛性を持つ制振装置とによって
構成されるので、小振幅の振動に対しては、前記粘弾性
体によるせん断変形で、大振幅の振動に対しては、前記
粘弾性体によるせん断変形及び前記支持架構材の塑性化
により、振動エネルギーを吸収するので、様々な変位、
すなわち様々な振幅を有する振動、特に大振幅の振動を
制御することができる。また、支持架構にかかる荷重が
一定の値を超えなので、粘弾性体が破断しない。したが
って前記制振装置を他の支持架構材に取り付けて再使用
することができる。又多量の粘弾性体を用いないので設
計が容易である。
第１図は本発明の制振架構の配置を示す説明図、第２図
は本発明の制振架溝の取付例を示す説明図、第３図は本
発明の制振架構に取り付ける制振装置の平面図、第４図
は第３図に示す制振装置の側面図、第５図は第４図の要
部Ｖを拡大して示す説明図、第６図は第４図の線VI−VI
に沿った断面略示図、第７図は第３図に示制御装置の一
方の構成部材を示す側面図、第８図は第３図に示す振幅
装置のもう一方の構成部材を示す側面図、第9a図、第9b
図は本発明の制振装置の粘弾性体がせん断変形が生じる
ところを示す概念図で、せん断変形が生じる前の状態、
せん断変形が生じた状態をそれぞれ示す。第10図は本発
明の制振架構の小振幅の振動に対する荷重−変位関係を
示す説明図、第11図は本発明の制振架構の大振幅の振動
に対する荷重−変位関係を示す説明図である。 １……支持架構、10……ブレース、20……制振装置、20
a,20b……構成部材、21……薄厚プレート、22……粘弾
性体、24……ストッパー。
は本発明の制振架溝の取付例を示す説明図、第３図は本
発明の制振架構に取り付ける制振装置の平面図、第４図
は第３図に示す制振装置の側面図、第５図は第４図の要
部Ｖを拡大して示す説明図、第６図は第４図の線VI−VI
に沿った断面略示図、第７図は第３図に示制御装置の一
方の構成部材を示す側面図、第８図は第３図に示す振幅
装置のもう一方の構成部材を示す側面図、第9a図、第9b
図は本発明の制振装置の粘弾性体がせん断変形が生じる
ところを示す概念図で、せん断変形が生じる前の状態、
せん断変形が生じた状態をそれぞれ示す。第10図は本発
明の制振架構の小振幅の振動に対する荷重−変位関係を
示す説明図、第11図は本発明の制振架構の大振幅の振動
に対する荷重−変位関係を示す説明図である。 １……支持架構、10……ブレース、20……制振装置、20
a,20b……構成部材、21……薄厚プレート、22……粘弾
性体、24……ストッパー。
Claims (3)
- 【請求項１】構造物の架構内に配される鋼製の支持架構
材と、該支持架構材に直列に接合される制振装置とから
成る支持架構であって、前記制振装置は、前記支持架構
材の支持方向に２個の構成部材を有し、各々の構成部材
の対向する各端部には、該各端部を収納するケーシング
を備えること無く、一方の構成部材から延長する複数の
プレートと他方の構成部材から延長する複数のプレート
とを微小間隔をもって相互に配置することにより、前記
制振装置の中央部に粘弾性によって挾着されたプレート
の積層部を形成することにより、構造物の振動に対して
前記積層部の粘弾性体の剪断変形で振動エネルギーを吸
収するようにした制振支持架構。 - 【請求項２】前記制振装置の積層部には、前記制振支持
架構の支持軸と直角な方向への変形を防止するための押
え材を設けた請求項１記載の制振支持架構。 - 【請求項３】構造物の架構内に配される支持架構材に、
振動を減衰させる働きを有し、前記支持架構材よりも強
度の高い制振装置を直列に接合し、小振動に対しては前
記制振装置の作用により、大振動に対しては前記制振装
置の作用及び前記支持架構材の塑性化により振動エネル
ギーの吸収を分担する構造物の制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044611A JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2044611A JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247870A JPH03247870A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2566833B2 true JP2566833B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=12696240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2044611A Expired - Fee Related JP2566833B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 制振支持架構及び構造物の制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566833B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003028237A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Kobe Steel Ltd | 制振ダンパー装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10220062A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Shimizu Corp | 建築構造物の制振構造 |
| WO2002022994A1 (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-21 | Tube Investments Of India Ltd. | A sleeved bracing useful in the construction of earthquake resistant structures |
| JP5192843B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2013-05-08 | 清水建設株式会社 | ブレースダンパー |
| JP5503174B2 (ja) * | 2009-03-30 | 2014-05-28 | 株式会社竹中工務店 | 複合型ダンパーによる制振架構、複合型ダンパーによる制振架構の施工方法および複合型ダンパーによる制振架構の間隔調整方法 |
| JP5270477B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2013-08-21 | 住友ゴム工業株式会社 | 建築物の制振構造 |
| JP5270478B2 (ja) * | 2009-07-09 | 2013-08-21 | 住友ゴム工業株式会社 | 建築物の制振構造 |
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1990
- 1990-02-27 JP JP2044611A patent/JP2566833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003028237A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-29 | Kobe Steel Ltd | 制振ダンパー装置 |
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